[发明专利]一种制备单晶硅纳米结构的方法

摘要

本发明涉及一种制备单晶硅纳米结构的方法，属于纳米加工技术领域。该方法利用硅材料的各向异性腐蚀特性，通过在制作腐蚀窗口时引入晶向偏转角，实现用大线宽腐蚀窗口在单晶硅各项异性湿法腐蚀后直接形成单晶硅纳米结构。本发明中的偏转角通过掩膜版上的晶向对准标记可实现精确控制，整个工艺过程简单高效，可实现大规模制做，是一种方便的微纳集成工艺技术。本发明制作的纳米结构，可用于研究低维单晶硅材料结构性质，包括力学、热学、电学等性能的研究，还可以作为传感器功能结构部件，具有应用前景。

主权项

一种制作单晶硅纳米结构的方法，其特征在于，该方法应用于光刻单晶硅各项异性腐蚀窗口步骤中；该方法包括计算晶向偏转角度θ和在掩膜版上设置对准标记；在光刻对准时引入该晶向偏转角θ，使硅片特定晶向与掩膜版上的对准标记形成晶向偏转角θ；所述计算晶向偏转角度采用如下公式：d＝|d0·cosθ‑l0·sinθ|‑ρ·t其中，ρ为单晶硅各向异性腐蚀液对{111}面的腐蚀速率，t为腐蚀时间；由于ρ值一般很小，计算时可根据所需精度代入或者舍去；d为实际相邻的腐蚀窗口间形成的条形结构上表面宽度，d0为掩模版上预设相邻的腐蚀窗口间形成的条形结构上表面宽度，l0为为掩模版上预设相邻的腐蚀窗口间形成的条形结构上表面长度，规定硅片沿顺时针方向偏转为正方向，逆时针方向偏转为负方向。